????? 數控加作業為機械制造業中領先生產力的代表，經過十余年的引進與發展，已經在汽車、航空、航天、模具等職業發揮了無窮的效果。它推動了公司的技能進步和經濟效益的增長。可是因為多方面緣由，國內不一樣職業在使用數控加工方面體現的差距較大。一方面因為機床刀具軟硬件裝備等方面的緣由，尤其是多坐標操控聯動的高速銑削機床，進口設備因為其本錢很高，公司不得不考慮其出資效益問題。另一方面多坐標聯動高速銑削的CAM軟件選型、使用編程與開發方面，需求一個長時期的技能堆集才能趕上國外領先水平，尤其是關于人員的技能水平需求較高的CAM軟件使用編程開發方面體現更為顯著。
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????? 用于數控銑削加工編程的CAM軟件渠道較多，對比常用的UGNX、CATIA、Pro/E、Mastercam、Cimatron、Surfcam、Powermill等，這些CAM軟件渠道在不一樣公司數控銑削編程方面發揮了很大的效果，盡管各自使用流程略有不一樣，但各體系供給的根本數控編程功用都對比類似。可是公司商品目標不一樣，使得對CAM渠道的選型和使用方面的需求有所不一樣。數控三軸銑削編程上都能滿意公司的需求，但在五軸銑削編程，刀具軸矢量操控與后處置程序開發等方面還是存在較大不一樣的，尤其是五軸機床的加工編程與后處置程序開發體現更為突出。這篇文章就通用的CAD\CAM軟件渠道為環境，以幾個詳細的商品目標的數控銑削加工編程使用實例，簡要介紹它們在進行數控三軸銑削、五坐標聯動加工編程、后處置開發方式、機床仿真加工模仿接口方面的實例使用。希望對讀者有所借鑒效果。
????? 一、三軸銑削刀具軌道設計
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????? 現有典型CAM渠道在進行數控銑削編程時，其流程根本相同，首要觸及加工目標界說、刀具選擇、加工方式選擇、軌道優化修正修正操控、后處置與實體模仿等方面內容。典型CAM渠道在三軸聯動數控銑削加工編程方面，都包含為粗加工、精加工、清根加工三種方式以及實體模仿仿真。在刀具軌道的生成操控方法首要包含二維輪廓粗精加工、、深孔鉆削加工、平行或環形等高分層銑削、螺旋銑削、曲面流線、投影加工、曲面清根、放射加工等功用，在高速銑削加工方面通常都供給高速R圓角操控、變速處置、直線擬合、樣條插補等軌道優化策略。使用典型的CAM渠道在加工某薄壁空間曲面，其刀具軌道示意圖如下圖1～3所示。從圖中可以看出，在粗加工方面，各CAM渠道功用相當；但在清根處置上，UGNX、CATIA、CIMATRONE可進行屢次清根處置；在實體仿真切削時，MASTERCAM、CATIA、CIMATRONE、SURFCAM等渠道相對而言模仿速度較快。

????? 二、五軸數控銑削刀具軌道設計
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????? 在使用CAM渠道進行五軸數控銑削刀具軌道設計時，其核心內容首要包含刀具軸矢量操控、軌道驅動方法、進退刀處置、五軸數控機床后處置與五坐標機床加工仿真模仿等方面的作業。因為五軸加工時商品的復雜性和刀具軸操控的靈敏性和多樣性，致使五坐標聯動加工編程的難度和復雜性較大。通常CAM渠道都供給五軸銑削數控編程功用，其首要包含（A）旋轉四軸：多用于帶旋轉作業臺或配備繞X、Y軸的旋轉臺的的四軸加工；如MACH1600位Z軸旋轉的作業臺主軸可立臥變換，可對外圓上的槽或型腔進行加工；（B）五軸底刃銑削：用于銑刀的底刃對空間曲面進行加工，避免傳統球頭刀的加工，此刻需求對刀軸矢量進行合理的操控設計；（C）側刃五軸：使用銑刀的側刃對空間的曲面進行加工，避免球頭刀的R切削，能大幅度進步曲面粗精加工的效率；（D）五軸順序銑削與五面體加工：多用于銑削工步內容對比多的多面體加工，如立臥變換五面體加工中間可一次加工商品上的五個面或表里腔的場合，多用于工序的復合化加工；（E）曲線五軸：對空間的曲面曲線進行五軸曲線加工；（F）五軸鉆孔：對空間的孔進行鉆孔加工，多用于孔的方位不再三個基準平面上對比特殊的場合，如圓錐面上的孔或商品上孔位的軸線方向改變的場合。
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????? 空間曲面五軸加工觸及的內容對比多，尤其是五軸加工時更顯著。進行五軸加工時觸及加工導動曲面、干涉面、軌道限制區域、進退刀及刀軸矢量操控等要害技能。四軸五軸加工的根底是了解刀具軸的矢量改變。四軸五軸加工的要害技能之一是刀具軸的矢量（刀具軸的軸線矢量）在空間是如何發生改變的，而刀具軸的矢量改變是經過搖擺作業臺或主軸的搖擺來實現的。關于矢量不發生改變的固定軸銑削場合，通常用三軸銑削即可加工出商品，五軸加工要害即是經過操控刀具軸矢量在空間方位的不斷改變或使刀具軸的矢量與機床原始坐標系構成空間某個角度，使用銑刀的側刃或底刃切削加工來完結。刀具軸的矢量改變操控通常有固定矢量、曲面法線、固定點、直線導動、直紋面導動、刀具軌道投影、點位與任意矢量連續插補等方法。
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????? 典型CAM渠道在對某變錐度零件數控銑削加工編程時，各渠道環境下的刀具軌道示意圖如下圖4～7所示。從圖中可以看出，現有的CAM渠道通常能滿意該商品五坐標銑削加工編程的需求。可是從用戶的使用經歷上講，UnigraphicsNX渠道在刀具軸矢量操控方面體現得更加靈敏，尤其是其供給的插補刀具軸矢量操控和順序銑削編程功用可以使得用戶很輕松得完結所期望的五坐標聯動銑削刀具軌道目標。

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????? 三、后處置程序開發方式
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????? 五坐標數控銑削加工編程的后處置程序開發的首要內容包含：①算法處置：首要關于多坐標加工時的坐標變換、跨象限處置、進給速度操控。②數控體系操控指令的輸出：首要包含機床品種及機床裝備、機床的定位、插補、主軸、進給、暫停、冷卻、刀具補償、固定循環、程序頭尾輸出等方面的操控。③格局變換：數據類型變換與圓整、字符串處置等：首要關于數控體系的輸出格局如單位、輸出地址字符等方面的操控。
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????? 五軸數控機床的裝備方式多樣，典型裝備有繞X軸和Y軸旋轉的兩個搖擺作業臺，其二為主軸繞X軸或Y軸搖擺，另外的作業臺則相應繞Y軸或X軸搖擺來構造空間的五軸聯動加工。關于主軸不搖擺的五軸數控機床，其搖擺軸存在主次依靠聯系，即主搖擺軸（Primary
????? Table）的運動影響次搖擺軸（Secondary
????? Table）的空間方位，而次搖擺軸的運動則不影響主搖擺軸的空間方位狀況。用于對典型的五軸機床運動方法進行裝備，可對作業臺雙搖擺、主軸頭雙搖擺、主軸搖擺及作業臺搖擺、作業臺復合搖擺（反轉）、主軸復合搖擺（反轉）等典型五軸機床進行設置。主軸反轉或搖擺對應于相應機床，其所處于主動軸或從動軸的方式。在斷定機床運動類型今后，其旋轉軸矢量平面和旋轉中間等設置是非常重要的，：用于設置主動軸及次動旋轉軸矢量方向，設置主軸或作業臺復合搖擺軸矢量方向。旋轉軸中間、偏心設置及刀具軸輸出設置。如下所示為在Mastercam渠道下的五軸機床類型設置。
????? #Machine rotary routine settings
????? mtype?????? : 0???? #Machine type (Define base and rotation plane below)
????????????????????????? #0 = Table/Table
????????????????????????? #1 = Tilt Head/Table
????????????????????????? #2 = Head/Head
????????????????????????? #3 = Nutator Table/Table
????????????????????????? #4 = Nutator Tilt Head/Table
????????????????????????? #5 = Nutator Head/Head
????? head_is_sec : 1???? #Set with mtype 1 and 4 to indicate head is on
????? secondary
????????? 現有的CAM渠道供給的刀具途徑的文件包含標準的可編譯文件（如APT文件）和二進制文件. CATIA, UGNX,
????? Surfcam,PROE等CAM都撐持這兩種格局,
????? MasterCam的NCI則是另外的文字格局檔案.后處置則各家大多有各自的后處置。典型CAM渠道的后處置用戶界面如下圖8所示。除Mastercam選用文本方法以外，大多數CAM渠道都供給自個的后處置用戶界面，操作設置對比便利，尤其是可用于多CAM渠道和異構數控體系，如Imspost后處置包可撐持簡直一切的通用CAM渠道和流行的數控體系。后處置程序的開發修正方式各不相同，其UnigraphicsNX
????? 選用UGPostBuilder，選用根據TCL言語的二次開發功用完結用戶開發；Mastercam供給根據GENERIC
????? FANUC體系通用五軸銑削后處置文件，用戶需根據詳細機床對其進行修正修正，達到最終的使用需求。其間 CimatronE、
????? Catia可選用ImsPost進行后處置開發；Spost/Gpost則選用宏程序方法用于Surfcam 、Pro/Engineer 渠道。

????? 四、機床加工仿真模仿接口
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????? 美國CGTech的商品VERICUT，它可用來在編程期間校驗加工程序的準確性，可以讓編程人員對NC加工環境進行仿真。使用VERICUT，可對包含工裝夾具在內的整個機床建模，它的易修正的操控程序庫使得NC程序在仿真環境中的運轉，徹底模仿了在機床上的運轉。一些CAM體系自身具有校驗功用，內部校驗查看的是內部的CAD/CAM數據，它們在上機床執行前往往已被變換屢次了。外部校驗體系則不僅能查看內部CAM文件，還可以校驗G代碼。NC校驗軟件可以校驗不一樣CAM體系生成的程序，用相同的手法校驗一切的NC程序，使編程人員可以對所用的各種CAM體系得到安穩的可靠的成果。NC校驗軟件可以削減甚至省略在機床進步行人工的修正，這不僅節約了編程時間，更能使機床被解放出來徹底用于加工商品。校驗程序還可使返工、加工出廢品和損壞加工刀具的可能性降到最低。
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????? Vericut供給了許多功用，其間有對毛坯尺度、方位和方位的徹底圖形顯現，可模仿2~5軸聯動數控加工。現有的CAM渠道都供給與Vericut的嵌入式接口或變換功用。如下圖所示分別為UGNX、CATIA、Mastercam等渠道與Vericut之間的變換設置，且它們可直接與Vericut進行嵌入式連接仿真，如Pro/Engineer、UGNX、CATIA、Mastercam渠道等。其間UGII/Vericut
????? 切削仿真模塊是集成在UGII軟件中的第三方模塊，它選用人機交互方法模仿、查驗和顯現NC加工程序，是一種便利的驗證數控程序的方法。因為省去了試切樣件，可節約機床調試時間，削減刀具磨損和機床整理作業。經過界說被切零件的毛坯形狀，調用NC刀位文件數據，就可查驗由NC生成的刀具途徑的正確性。UGII/Vericut可以顯現出加工后并上色的零件模型，用戶可以簡單的查看出不正確的加工狀況。如圖9為UGNX、CATIA、Mastercam與Vericut的數據變換接口設置，圖10為根據Vericut環境的機床加工仿真模仿，能協助用戶大幅度進步五坐標加工編程的效率和質量。

????? 五、小結
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????? 典型CAM渠道用于數控銑削加工編程時，各渠道的根本功用都差不多。在細節操控上，UG更靈敏，關于高速切削加工，應選用螺旋銑削加工，或者是在轉角處裝備圓弧過渡
????? 都在必定程度上撐持高速加工；在撐持變速切削的功用上，高速加工轉角處的降速處置上，UG和CiamtronE相對好一些，CimatronE撐持變速切削，Mastercam只要一次降速功用；在根部清根上的處置，UG和CiamtronE相對好一些，可實現屢次清根；五軸銑削刀具軸矢量操控方法上，UGNX非常靈敏，其它渠道根本都能滿意使用需求，首要依靠于用戶的靈敏使用開發上；后處置程序開發上UGII/PostBuilder靈敏，Mastercam選用文本方式，而CimatronE與Catia均可選用撐持異構數控體系與CAM渠道數控程序變換的Imspost進行后處置，Surfcam與Proe可選用同一后處置NCpost或Gpost；與Vericut軟件之間的接口聯系，仿真加工上，各渠道均可連接；參數化驅動方面UGNX、Catia、Pro/Engineer等均撐持參數化刀具軌道修正修正，相對其數控編程模板與參數化功用更強大一些，更多數控編程應用可查看冬慶數控中走絲線切割。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的CAM平台数控编程软件功能实例探究的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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